kernel/events/ring_buffer.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Performance events ring-buffer code:
   4  *
   5  *  Copyright (C) 2008 Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
   6  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Ingo Molnar
   7  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra
   8  *  Copyright  ©  2009 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/perf_event.h>
  12 #include <linux/vmalloc.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/circ_buf.h>
  15 #include <linux/poll.h>
  16 #include <linux/nospec.h>
  17
  18 #include "internal.h"
  19
  20 static void perf_output_wakeup(struct perf_output_handle *handle)
  21 {
  22         atomic_set(&handle->rb->poll, EPOLLIN);
  23
  24         handle->event->pending_wakeup = 1;
  25         irq_work_queue(&handle->event->pending_irq);
  26 }
  27
  28 /*
  29  * We need to ensure a later event_id doesn't publish a head when a former
  30  * event isn't done writing. However since we need to deal with NMIs we
  31  * cannot fully serialize things.
  32  *
  33  * We only publish the head (and generate a wakeup) when the outer-most
  34  * event completes.
  35  */
  36 static void perf_output_get_handle(struct perf_output_handle *handle)
  37 {
  38         struct perf_buffer *rb = handle->rb;
  39
  40         preempt_disable();
  41
  42         /*
  43          * Avoid an explicit LOAD/STORE such that architectures with memops
  44          * can use them.
  45          */
  46         (*(volatile unsigned int *)&rb->nest)++;
  47         handle->wakeup = local_read(&rb->wakeup);
  48 }
  49
  50 static void perf_output_put_handle(struct perf_output_handle *handle)
  51 {
  52         struct perf_buffer *rb = handle->rb;
  53         unsigned long head;
  54         unsigned int nest;
  55
  56         /*
  57          * If this isn't the outermost nesting, we don't have to update
  58          * @rb->user_page->data_head.
  59          */
  60         nest = READ_ONCE(rb->nest);
  61         if (nest > 1) {
  62                 WRITE_ONCE(rb->nest, nest - 1);
  63                 goto out;
  64         }
  65
  66 again:
  67         /*
  68          * In order to avoid publishing a head value that goes backwards,
  69          * we must ensure the load of @rb->head happens after we've
  70          * incremented @rb->nest.
  71          *
  72          * Otherwise we can observe a @rb->head value before one published
  73          * by an IRQ/NMI happening between the load and the increment.
  74          */
  75         barrier();
  76         head = local_read(&rb->head);
  77
  78         /*
  79          * IRQ/NMI can happen here and advance @rb->head, causing our
  80          * load above to be stale.
  81          */
  82
  83         /*
  84          * Since the mmap() consumer (userspace) can run on a different CPU:
  85          *
  86          *   kernel                             user
  87          *
  88          *   if (LOAD ->data_tail) {            LOAD ->data_head
  89          *                      (A)             smp_rmb()       (C)
  90          *      STORE $data                     LOAD $data
  91          *      smp_wmb()       (B)             smp_mb()        (D)
  92          *      STORE ->data_head               STORE ->data_tail
  93          *   }
  94          *
  95          * Where A pairs with D, and B pairs with C.
  96          *
  97          * In our case (A) is a control dependency that separates the load of
  98          * the ->data_tail and the stores of $data. In case ->data_tail
  99          * indicates there is no room in the buffer to store $data we do not.
 100          *
 101          * D needs to be a full barrier since it separates the data READ
 102          * from the tail WRITE.
 103          *
 104          * For B a WMB is sufficient since it separates two WRITEs, and for C
 105          * an RMB is sufficient since it separates two READs.
 106          *
 107          * See perf_output_begin().
 108          */
 109         smp_wmb(); /* B, matches C */
 110         WRITE_ONCE(rb->user_page->data_head, head);
 111
 112         /*
 113          * We must publish the head before decrementing the nest count,
 114          * otherwise an IRQ/NMI can publish a more recent head value and our
 115          * write will (temporarily) publish a stale value.
 116          */
 117         barrier();
 118         WRITE_ONCE(rb->nest, 0);
 119
 120         /*
 121          * Ensure we decrement @rb->nest before we validate the @rb->head.
 122          * Otherwise we cannot be sure we caught the 'last' nested update.
 123          */
 124         barrier();
 125         if (unlikely(head != local_read(&rb->head))) {
 126                 WRITE_ONCE(rb->nest, 1);
 127                 goto again;
 128         }
 129
 130         if (handle->wakeup != local_read(&rb->wakeup))
 131                 perf_output_wakeup(handle);
 132
 133 out:
 134         preempt_enable();
 135 }
 136
 137 static __always_inline bool
 138 ring_buffer_has_space(unsigned long head, unsigned long tail,
 139                       unsigned long data_size, unsigned int size,
 140                       bool backward)
 141 {
 142         if (!backward)
 143                 return CIRC_SPACE(head, tail, data_size) >= size;
 144         else
 145                 return CIRC_SPACE(tail, head, data_size) >= size;
 146 }
 147
 148 static __always_inline int
 149 __perf_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 150                     struct perf_sample_data *data,
 151                     struct perf_event *event, unsigned int size,
 152                     bool backward)
 153 {
 154         struct perf_buffer *rb;
 155         unsigned long tail, offset, head;
 156         int have_lost, page_shift;
 157         struct {
 158                 struct perf_event_header header;
 159                 u64                      id;
 160                 u64                      lost;
 161         } lost_event;
 162
 163         rcu_read_lock();
 164         /*
 165          * For inherited events we send all the output towards the parent.
 166          */
 167         if (event->parent)
 168                 event = event->parent;
 169
 170         rb = rcu_dereference(event->rb);
 171         if (unlikely(!rb))
 172                 goto out;
 173
 174         if (unlikely(rb->paused)) {
 175                 if (rb->nr_pages) {
 176                         local_inc(&rb->lost);
 177                         atomic64_inc(&event->lost_samples);
 178                 }
 179                 goto out;
 180         }
 181
 182         handle->rb    = rb;
 183         handle->event = event;
 184
 185         have_lost = local_read(&rb->lost);
 186         if (unlikely(have_lost)) {
 187                 size += sizeof(lost_event);
 188                 if (event->attr.sample_id_all)
 189                         size += event->id_header_size;
 190         }
 191
 192         perf_output_get_handle(handle);
 193
 194         do {
 195                 tail = READ_ONCE(rb->user_page->data_tail);
 196                 offset = head = local_read(&rb->head);
 197                 if (!rb->overwrite) {
 198                         if (unlikely(!ring_buffer_has_space(head, tail,
 199                                                             perf_data_size(rb),
 200                                                             size, backward)))
 201                                 goto fail;
 202                 }
 203
 204                 /*
 205                  * The above forms a control dependency barrier separating the
 206                  * @tail load above from the data stores below. Since the @tail
 207                  * load is required to compute the branch to fail below.
 208                  *
 209                  * A, matches D; the full memory barrier userspace SHOULD issue
 210                  * after reading the data and before storing the new tail
 211                  * position.
 212                  *
 213                  * See perf_output_put_handle().
 214                  */
 215
 216                 if (!backward)
 217                         head += size;
 218                 else
 219                         head -= size;
 220         } while (local_cmpxchg(&rb->head, offset, head) != offset);
 221
 222         if (backward) {
 223                 offset = head;
 224                 head = (u64)(-head);
 225         }
 226
 227         /*
 228          * We rely on the implied barrier() by local_cmpxchg() to ensure
 229          * none of the data stores below can be lifted up by the compiler.
 230          */
 231
 232         if (unlikely(head - local_read(&rb->wakeup) > rb->watermark))
 233                 local_add(rb->watermark, &rb->wakeup);
 234
 235         page_shift = PAGE_SHIFT + page_order(rb);
 236
 237         handle->page = (offset >> page_shift) & (rb->nr_pages - 1);
 238         offset &= (1UL << page_shift) - 1;
 239         handle->addr = rb->data_pages[handle->page] + offset;
 240         handle->size = (1UL << page_shift) - offset;
 241
 242         if (unlikely(have_lost)) {
 243                 lost_event.header.size = sizeof(lost_event);
 244                 lost_event.header.type = PERF_RECORD_LOST;
 245                 lost_event.header.misc = 0;
 246                 lost_event.id          = event->id;
 247                 lost_event.lost        = local_xchg(&rb->lost, 0);
 248
 249                 /* XXX mostly redundant; @data is already fully initializes */
 250                 perf_event_header__init_id(&lost_event.header, data, event);
 251                 perf_output_put(handle, lost_event);
 252                 perf_event__output_id_sample(event, handle, data);
 253         }
 254
 255         return 0;
 256
 257 fail:
 258         local_inc(&rb->lost);
 259         atomic64_inc(&event->lost_samples);
 260         perf_output_put_handle(handle);
 261 out:
 262         rcu_read_unlock();
 263
 264         return -ENOSPC;
 265 }
 266
 267 int perf_output_begin_forward(struct perf_output_handle *handle,
 268                               struct perf_sample_data *data,
 269                               struct perf_event *event, unsigned int size)
 270 {
 271         return __perf_output_begin(handle, data, event, size, false);
 272 }
 273
 274 int perf_output_begin_backward(struct perf_output_handle *handle,
 275                                struct perf_sample_data *data,
 276                                struct perf_event *event, unsigned int size)
 277 {
 278         return __perf_output_begin(handle, data, event, size, true);
 279 }
 280
 281 int perf_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 282                       struct perf_sample_data *data,
 283                       struct perf_event *event, unsigned int size)
 284 {
 285
 286         return __perf_output_begin(handle, data, event, size,
 287                                    unlikely(is_write_backward(event)));
 288 }
 289
 290 unsigned int perf_output_copy(struct perf_output_handle *handle,
 291                       const void *buf, unsigned int len)
 292 {
 293         return __output_copy(handle, buf, len);
 294 }
 295
 296 unsigned int perf_output_skip(struct perf_output_handle *handle,
 297                               unsigned int len)
 298 {
 299         return __output_skip(handle, NULL, len);
 300 }
 301
 302 void perf_output_end(struct perf_output_handle *handle)
 303 {
 304         perf_output_put_handle(handle);
 305         rcu_read_unlock();
 306 }
 307
 308 static void
 309 ring_buffer_init(struct perf_buffer *rb, long watermark, int flags)
 310 {
 311         long max_size = perf_data_size(rb);
 312
 313         if (watermark)
 314                 rb->watermark = min(max_size, watermark);
 315
 316         if (!rb->watermark)
 317                 rb->watermark = max_size / 2;
 318
 319         if (flags & RING_BUFFER_WRITABLE)
 320                 rb->overwrite = 0;
 321         else
 322                 rb->overwrite = 1;
 323
 324         refcount_set(&rb->refcount, 1);
 325
 326         INIT_LIST_HEAD(&rb->event_list);
 327         spin_lock_init(&rb->event_lock);
 328
 329         /*
 330          * perf_output_begin() only checks rb->paused, therefore
 331          * rb->paused must be true if we have no pages for output.
 332          */
 333         if (!rb->nr_pages)
 334                 rb->paused = 1;
 335 }
 336
 337 void perf_aux_output_flag(struct perf_output_handle *handle, u64 flags)
 338 {
 339         /*
 340          * OVERWRITE is determined by perf_aux_output_end() and can't
 341          * be passed in directly.
 342          */
 343         if (WARN_ON_ONCE(flags & PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE))
 344                 return;
 345
 346         handle->aux_flags |= flags;
 347 }
 348 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_flag);
 349
 350 /*
 351  * This is called before hardware starts writing to the AUX area to
 352  * obtain an output handle and make sure there's room in the buffer.
 353  * When the capture completes, call perf_aux_output_end() to commit
 354  * the recorded data to the buffer.
 355  *
 356  * The ordering is similar to that of perf_output_{begin,end}, with
 357  * the exception of (B), which should be taken care of by the pmu
 358  * driver, since ordering rules will differ depending on hardware.
 359  *
 360  * Call this from pmu::start(); see the comment in perf_aux_output_end()
 361  * about its use in pmu callbacks. Both can also be called from the PMI
 362  * handler if needed.
 363  */
 364 void *perf_aux_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 365                             struct perf_event *event)
 366 {
 367         struct perf_event *output_event = event;
 368         unsigned long aux_head, aux_tail;
 369         struct perf_buffer *rb;
 370         unsigned int nest;
 371
 372         if (output_event->parent)
 373                 output_event = output_event->parent;
 374
 375         /*
 376          * Since this will typically be open across pmu::add/pmu::del, we
 377          * grab ring_buffer's refcount instead of holding rcu read lock
 378          * to make sure it doesn't disappear under us.
 379          */
 380         rb = ring_buffer_get(output_event);
 381         if (!rb)
 382                 return NULL;
 383
 384         if (!rb_has_aux(rb))
 385                 goto err;
 386
 387         /*
 388          * If aux_mmap_count is zero, the aux buffer is in perf_mmap_close(),
 389          * about to get freed, so we leave immediately.
 390          *
 391          * Checking rb::aux_mmap_count and rb::refcount has to be done in
 392          * the same order, see perf_mmap_close. Otherwise we end up freeing
 393          * aux pages in this path, which is a bug, because in_atomic().
 394          */
 395         if (!atomic_read(&rb->aux_mmap_count))
 396                 goto err;
 397
 398         if (!refcount_inc_not_zero(&rb->aux_refcount))
 399                 goto err;
 400
 401         nest = READ_ONCE(rb->aux_nest);
 402         /*
 403          * Nesting is not supported for AUX area, make sure nested
 404          * writers are caught early
 405          */
 406         if (WARN_ON_ONCE(nest))
 407                 goto err_put;
 408
 409         WRITE_ONCE(rb->aux_nest, nest + 1);
 410
 411         aux_head = rb->aux_head;
 412
 413         handle->rb = rb;
 414         handle->event = event;
 415         handle->head = aux_head;
 416         handle->size = 0;
 417         handle->aux_flags = 0;
 418
 419         /*
 420          * In overwrite mode, AUX data stores do not depend on aux_tail,
 421          * therefore (A) control dependency barrier does not exist. The
 422          * (B) <-> (C) ordering is still observed by the pmu driver.
 423          */
 424         if (!rb->aux_overwrite) {
 425                 aux_tail = READ_ONCE(rb->user_page->aux_tail);
 426                 handle->wakeup = rb->aux_wakeup + rb->aux_watermark;
 427                 if (aux_head - aux_tail < perf_aux_size(rb))
 428                         handle->size = CIRC_SPACE(aux_head, aux_tail, perf_aux_size(rb));
 429
 430                 /*
 431                  * handle->size computation depends on aux_tail load; this forms a
 432                  * control dependency barrier separating aux_tail load from aux data
 433                  * store that will be enabled on successful return
 434                  */
 435                 if (!handle->size) { /* A, matches D */
 436                         event->pending_disable = smp_processor_id();
 437                         perf_output_wakeup(handle);
 438                         WRITE_ONCE(rb->aux_nest, 0);
 439                         goto err_put;
 440                 }
 441         }
 442
 443         return handle->rb->aux_priv;
 444
 445 err_put:
 446         /* can't be last */
 447         rb_free_aux(rb);
 448
 449 err:
 450         ring_buffer_put(rb);
 451         handle->event = NULL;
 452
 453         return NULL;
 454 }
 455 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_begin);
 456
 457 static __always_inline bool rb_need_aux_wakeup(struct perf_buffer *rb)
 458 {
 459         if (rb->aux_overwrite)
 460                 return false;
 461
 462         if (rb->aux_head - rb->aux_wakeup >= rb->aux_watermark) {
 463                 rb->aux_wakeup = rounddown(rb->aux_head, rb->aux_watermark);
 464                 return true;
 465         }
 466
 467         return false;
 468 }
 469
 470 /*
 471  * Commit the data written by hardware into the ring buffer by adjusting
 472  * aux_head and posting a PERF_RECORD_AUX into the perf buffer. It is the
 473  * pmu driver's responsibility to observe ordering rules of the hardware,
 474  * so that all the data is externally visible before this is called.
 475  *
 476  * Note: this has to be called from pmu::stop() callback, as the assumption
 477  * of the AUX buffer management code is that after pmu::stop(), the AUX
 478  * transaction must be stopped and therefore drop the AUX reference count.
 479  */
 480 void perf_aux_output_end(struct perf_output_handle *handle, unsigned long size)
 481 {
 482         bool wakeup = !!(handle->aux_flags & PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED);
 483         struct perf_buffer *rb = handle->rb;
 484         unsigned long aux_head;
 485
 486         /* in overwrite mode, driver provides aux_head via handle */
 487         if (rb->aux_overwrite) {
 488                 handle->aux_flags |= PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE;
 489
 490                 aux_head = handle->head;
 491                 rb->aux_head = aux_head;
 492         } else {
 493                 handle->aux_flags &= ~PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE;
 494
 495                 aux_head = rb->aux_head;
 496                 rb->aux_head += size;
 497         }
 498
 499         /*
 500          * Only send RECORD_AUX if we have something useful to communicate
 501          *
 502          * Note: the OVERWRITE records by themselves are not considered
 503          * useful, as they don't communicate any *new* information,
 504          * aside from the short-lived offset, that becomes history at
 505          * the next event sched-in and therefore isn't useful.
 506          * The userspace that needs to copy out AUX data in overwrite
 507          * mode should know to use user_page::aux_head for the actual
 508          * offset. So, from now on we don't output AUX records that
 509          * have *only* OVERWRITE flag set.
 510          */
 511         if (size || (handle->aux_flags & ~(u64)PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE))
 512                 perf_event_aux_event(handle->event, aux_head, size,
 513                                      handle->aux_flags);
 514
 515         WRITE_ONCE(rb->user_page->aux_head, rb->aux_head);
 516         if (rb_need_aux_wakeup(rb))
 517                 wakeup = true;
 518
 519         if (wakeup) {
 520                 if (handle->aux_flags & PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED)
 521                         handle->event->pending_disable = smp_processor_id();
 522                 perf_output_wakeup(handle);
 523         }
 524
 525         handle->event = NULL;
 526
 527         WRITE_ONCE(rb->aux_nest, 0);
 528         /* can't be last */
 529         rb_free_aux(rb);
 530         ring_buffer_put(rb);
 531 }
 532 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_end);
 533
 534 /*
 535  * Skip over a given number of bytes in the AUX buffer, due to, for example,
 536  * hardware's alignment constraints.
 537  */
 538 int perf_aux_output_skip(struct perf_output_handle *handle, unsigned long size)
 539 {
 540         struct perf_buffer *rb = handle->rb;
 541
 542         if (size > handle->size)
 543                 return -ENOSPC;
 544
 545         rb->aux_head += size;
 546
 547         WRITE_ONCE(rb->user_page->aux_head, rb->aux_head);
 548         if (rb_need_aux_wakeup(rb)) {
 549                 perf_output_wakeup(handle);
 550                 handle->wakeup = rb->aux_wakeup + rb->aux_watermark;
 551         }
 552
 553         handle->head = rb->aux_head;
 554         handle->size -= size;
 555
 556         return 0;
 557 }
 558 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_skip);
 559
 560 void *perf_get_aux(struct perf_output_handle *handle)
 561 {
 562         /* this is only valid between perf_aux_output_begin and *_end */
 563         if (!handle->event)
 564                 return NULL;
 565
 566         return handle->rb->aux_priv;
 567 }
 568 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_get_aux);
 569
 570 /*
 571  * Copy out AUX data from an AUX handle.
 572  */
 573 long perf_output_copy_aux(struct perf_output_handle *aux_handle,
 574                           struct perf_output_handle *handle,
 575                           unsigned long from, unsigned long to)
 576 {
 577         struct perf_buffer *rb = aux_handle->rb;
 578         unsigned long tocopy, remainder, len = 0;
 579         void *addr;
 580
 581         from &= (rb->aux_nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1;
 582         to &= (rb->aux_nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1;
 583
 584         do {
 585                 tocopy = PAGE_SIZE - offset_in_page(from);
 586                 if (to > from)
 587                         tocopy = min(tocopy, to - from);
 588                 if (!tocopy)
 589                         break;
 590
 591                 addr = rb->aux_pages[from >> PAGE_SHIFT];
 592                 addr += offset_in_page(from);
 593
 594                 remainder = perf_output_copy(handle, addr, tocopy);
 595                 if (remainder)
 596                         return -EFAULT;
 597
 598                 len += tocopy;
 599                 from += tocopy;
 600                 from &= (rb->aux_nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1;
 601         } while (to != from);
 602
 603         return len;
 604 }
 605
 606 #define PERF_AUX_GFP    (GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY)
 607
 608 static struct page *rb_alloc_aux_page(int node, int order)
 609 {
 610         struct page *page;
 611
 612         if (order > MAX_ORDER)
 613                 order = MAX_ORDER;
 614
 615         do {
 616                 page = alloc_pages_node(node, PERF_AUX_GFP, order);
 617         } while (!page && order--);
 618
 619         if (page && order) {
 620                 /*
 621                  * Communicate the allocation size to the driver:
 622                  * if we managed to secure a high-order allocation,
 623                  * set its first page's private to this order;
 624                  * !PagePrivate(page) means it's just a normal page.
 625                  */
 626                 split_page(page, order);
 627                 SetPagePrivate(page);
 628                 set_page_private(page, order);
 629         }
 630
 631         return page;
 632 }
 633
 634 static void rb_free_aux_page(struct perf_buffer *rb, int idx)
 635 {
 636         struct page *page = virt_to_page(rb->aux_pages[idx]);
 637
 638         ClearPagePrivate(page);
 639         page->mapping = NULL;
 640         __free_page(page);
 641 }
 642
 643 static void __rb_free_aux(struct perf_buffer *rb)
 644 {
 645         int pg;
 646
 647         /*
 648          * Should never happen, the last reference should be dropped from
 649          * perf_mmap_close() path, which first stops aux transactions (which
 650          * in turn are the atomic holders of aux_refcount) and then does the
 651          * last rb_free_aux().
 652          */
 653         WARN_ON_ONCE(in_atomic());
 654
 655         if (rb->aux_priv) {
 656                 rb->free_aux(rb->aux_priv);
 657                 rb->free_aux = NULL;
 658                 rb->aux_priv = NULL;
 659         }
 660
 661         if (rb->aux_nr_pages) {
 662                 for (pg = 0; pg < rb->aux_nr_pages; pg++)
 663                         rb_free_aux_page(rb, pg);
 664
 665                 kfree(rb->aux_pages);
 666                 rb->aux_nr_pages = 0;
 667         }
 668 }
 669
 670 int rb_alloc_aux(struct perf_buffer *rb, struct perf_event *event,
 671                  pgoff_t pgoff, int nr_pages, long watermark, int flags)
 672 {
 673         bool overwrite = !(flags & RING_BUFFER_WRITABLE);
 674         int node = (event->cpu == -1) ? -1 : cpu_to_node(event->cpu);
 675         int ret = -ENOMEM, max_order;
 676
 677         if (!has_aux(event))
 678                 return -EOPNOTSUPP;
 679
 680         if (!overwrite) {
 681                 /*
 682                  * Watermark defaults to half the buffer, and so does the
 683                  * max_order, to aid PMU drivers in double buffering.
 684                  */
 685                 if (!watermark)
 686                         watermark = nr_pages << (PAGE_SHIFT - 1);
 687
 688                 /*
 689                  * Use aux_watermark as the basis for chunking to
 690                  * help PMU drivers honor the watermark.
 691                  */
 692                 max_order = get_order(watermark);
 693         } else {
 694                 /*
 695                  * We need to start with the max_order that fits in nr_pages,
 696                  * not the other way around, hence ilog2() and not get_order.
 697                  */
 698                 max_order = ilog2(nr_pages);
 699                 watermark = 0;
 700         }
 701
 702         rb->aux_pages = kcalloc_node(nr_pages, sizeof(void *), GFP_KERNEL,
 703                                      node);
 704         if (!rb->aux_pages)
 705                 return -ENOMEM;
 706
 707         rb->free_aux = event->pmu->free_aux;
 708         for (rb->aux_nr_pages = 0; rb->aux_nr_pages < nr_pages;) {
 709                 struct page *page;
 710                 int last, order;
 711
 712                 order = min(max_order, ilog2(nr_pages - rb->aux_nr_pages));
 713                 page = rb_alloc_aux_page(node, order);
 714                 if (!page)
 715                         goto out;
 716
 717                 for (last = rb->aux_nr_pages + (1 << page_private(page));
 718                      last > rb->aux_nr_pages; rb->aux_nr_pages++)
 719                         rb->aux_pages[rb->aux_nr_pages] = page_address(page++);
 720         }
 721
 722         /*
 723          * In overwrite mode, PMUs that don't support SG may not handle more
 724          * than one contiguous allocation, since they rely on PMI to do double
 725          * buffering. In this case, the entire buffer has to be one contiguous
 726          * chunk.
 727          */
 728         if ((event->pmu->capabilities & PERF_PMU_CAP_AUX_NO_SG) &&
 729             overwrite) {
 730                 struct page *page = virt_to_page(rb->aux_pages[0]);
 731
 732                 if (page_private(page) != max_order)
 733                         goto out;
 734         }
 735
 736         rb->aux_priv = event->pmu->setup_aux(event, rb->aux_pages, nr_pages,
 737                                              overwrite);
 738         if (!rb->aux_priv)
 739                 goto out;
 740
 741         ret = 0;
 742
 743         /*
 744          * aux_pages (and pmu driver's private data, aux_priv) will be
 745          * referenced in both producer's and consumer's contexts, thus
 746          * we keep a refcount here to make sure either of the two can
 747          * reference them safely.
 748          */
 749         refcount_set(&rb->aux_refcount, 1);
 750
 751         rb->aux_overwrite = overwrite;
 752         rb->aux_watermark = watermark;
 753
 754 out:
 755         if (!ret)
 756                 rb->aux_pgoff = pgoff;
 757         else
 758                 __rb_free_aux(rb);
 759
 760         return ret;
 761 }
 762
 763 void rb_free_aux(struct perf_buffer *rb)
 764 {
 765         if (refcount_dec_and_test(&rb->aux_refcount))
 766                 __rb_free_aux(rb);
 767 }
 768
 769 #ifndef CONFIG_PERF_USE_VMALLOC
 770
 771 /*
 772  * Back perf_mmap() with regular GFP_KERNEL-0 pages.
 773  */
 774
 775 static struct page *
 776 __perf_mmap_to_page(struct perf_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 777 {
 778         if (pgoff > rb->nr_pages)
 779                 return NULL;
 780
 781         if (pgoff == 0)
 782                 return virt_to_page(rb->user_page);
 783
 784         return virt_to_page(rb->data_pages[pgoff - 1]);
 785 }
 786
 787 static void *perf_mmap_alloc_page(int cpu)
 788 {
 789         struct page *page;
 790         int node;
 791
 792         node = (cpu == -1) ? cpu : cpu_to_node(cpu);
 793         page = alloc_pages_node(node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
 794         if (!page)
 795                 return NULL;
 796
 797         return page_address(page);
 798 }
 799
 800 static void perf_mmap_free_page(void *addr)
 801 {
 802         struct page *page = virt_to_page(addr);
 803
 804         page->mapping = NULL;
 805         __free_page(page);
 806 }
 807
 808 struct perf_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
 809 {
 810         struct perf_buffer *rb;
 811         unsigned long size;
 812         int i, node;
 813
 814         size = sizeof(struct perf_buffer);
 815         size += nr_pages * sizeof(void *);
 816
 817         if (order_base_2(size) >= PAGE_SHIFT+MAX_ORDER)
 818                 goto fail;
 819
 820         node = (cpu == -1) ? cpu : cpu_to_node(cpu);
 821         rb = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
 822         if (!rb)
 823                 goto fail;
 824
 825         rb->user_page = perf_mmap_alloc_page(cpu);
 826         if (!rb->user_page)
 827                 goto fail_user_page;
 828
 829         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 830                 rb->data_pages[i] = perf_mmap_alloc_page(cpu);
 831                 if (!rb->data_pages[i])
 832                         goto fail_data_pages;
 833         }
 834
 835         rb->nr_pages = nr_pages;
 836
 837         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
 838
 839         return rb;
 840
 841 fail_data_pages:
 842         for (i--; i >= 0; i--)
 843                 perf_mmap_free_page(rb->data_pages[i]);
 844
 845         perf_mmap_free_page(rb->user_page);
 846
 847 fail_user_page:
 848         kfree(rb);
 849
 850 fail:
 851         return NULL;
 852 }
 853
 854 void rb_free(struct perf_buffer *rb)
 855 {
 856         int i;
 857
 858         perf_mmap_free_page(rb->user_page);
 859         for (i = 0; i < rb->nr_pages; i++)
 860                 perf_mmap_free_page(rb->data_pages[i]);
 861         kfree(rb);
 862 }
 863
 864 #else
 865 static struct page *
 866 __perf_mmap_to_page(struct perf_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 867 {
 868         /* The '>' counts in the user page. */
 869         if (pgoff > data_page_nr(rb))
 870                 return NULL;
 871
 872         return vmalloc_to_page((void *)rb->user_page + pgoff * PAGE_SIZE);
 873 }
 874
 875 static void perf_mmap_unmark_page(void *addr)
 876 {
 877         struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
 878
 879         page->mapping = NULL;
 880 }
 881
 882 static void rb_free_work(struct work_struct *work)
 883 {
 884         struct perf_buffer *rb;
 885         void *base;
 886         int i, nr;
 887
 888         rb = container_of(work, struct perf_buffer, work);
 889         nr = data_page_nr(rb);
 890
 891         base = rb->user_page;
 892         /* The '<=' counts in the user page. */
 893         for (i = 0; i <= nr; i++)
 894                 perf_mmap_unmark_page(base + (i * PAGE_SIZE));
 895
 896         vfree(base);
 897         kfree(rb);
 898 }
 899
 900 void rb_free(struct perf_buffer *rb)
 901 {
 902         schedule_work(&rb->work);
 903 }
 904
 905 struct perf_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
 906 {
 907         struct perf_buffer *rb;
 908         unsigned long size;
 909         void *all_buf;
 910         int node;
 911
 912         size = sizeof(struct perf_buffer);
 913         size += sizeof(void *);
 914
 915         node = (cpu == -1) ? cpu : cpu_to_node(cpu);
 916         rb = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
 917         if (!rb)
 918                 goto fail;
 919
 920         INIT_WORK(&rb->work, rb_free_work);
 921
 922         all_buf = vmalloc_user((nr_pages + 1) * PAGE_SIZE);
 923         if (!all_buf)
 924                 goto fail_all_buf;
 925
 926         rb->user_page = all_buf;
 927         rb->data_pages[0] = all_buf + PAGE_SIZE;
 928         if (nr_pages) {
 929                 rb->nr_pages = 1;
 930                 rb->page_order = ilog2(nr_pages);
 931         }
 932
 933         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
 934
 935         return rb;
 936
 937 fail_all_buf:
 938         kfree(rb);
 939
 940 fail:
 941         return NULL;
 942 }
 943
 944 #endif
 945
 946 struct page *
 947 perf_mmap_to_page(struct perf_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 948 {
 949         if (rb->aux_nr_pages) {
 950                 /* above AUX space */
 951                 if (pgoff > rb->aux_pgoff + rb->aux_nr_pages)
 952                         return NULL;
 953
 954                 /* AUX space */
 955                 if (pgoff >= rb->aux_pgoff) {
 956                         int aux_pgoff = array_index_nospec(pgoff - rb->aux_pgoff, rb->aux_nr_pages);
 957                         return virt_to_page(rb->aux_pages[aux_pgoff]);
 958                 }
 959         }
 960
 961         return __perf_mmap_to_page(rb, pgoff);
 962 }